Методическое и аппаратурное обеспечение оценки шумового воздействия

Министерство образования  и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное учреждение высшего профессионального  образования

Пермский национальный исследовательский  политехнический университет

Кафедра охраны окружающей среды

Факультет Автодорожный

Направление Защита окружающей среды

Кафедра Охраны окружающей среды

Зав. кафедрой

Вайсман Я.И. (                  )

«      »                      2012г.              

 

 

ВЫПУСКНАЯ КФАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на соискание  академической степени бакалавра

На тему «Методическое и аппаратурное обеспечение оценки шумового воздействия»

Студент направления 280200.62 «Защита окружающей среды» гр. ООС-08 Константинова М.С.

Состав ВКР:

1. Пояснительная записка на 42 стр.

Руководитель ВКР

Батракова Г.М. (                  )

                  

 

 

 

 

Пермь 2012 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

Глава 1. АКТУАЛЬНОСТЬ ОЦЕНКИ ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ГОРОДАХ 4

1.1 Характеристика воздействия шума на человека в условиях производственной среды 4

1.2 Воздействие шума от производственных объектов 5

1.3 Источники и виды производственного шума. 8

1.4 Допустимые уровни звука 13

ГЛАВА 2. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАМЕРОВ УРОВНЯ ШУМА 18

2.1 Методы измерения шума на рабочих местах 18

2.2 Мониторинг стационарных источников шума на территории жилой застройки 20

ГЛАВА 3. АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ  ОСНАЩЕНИЕ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ  МОНИТОРИНГА ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 27

3.1 Измерительная система 27

3.2 Аппаратура для оценки шумового воздействия 27

3.2.1 Шумомер серии «АССИСТЕНТ» 28

3.2.2. Шумомер-виброметр, анализатор спектра ЭКОФИЗИКА-110А 34

   3.2.3.   Шумомеры второго, третьего класса точности……......……………37

Заключение 39

Список литературы 40

Приложение 1 43

Приложение 2 49

Приложение 3 51

 

 

 

 

Введение

 Снижение шума в  жизнедеятельности человека становится  актуальной проблемой. Среди всех  шумов, оказывающих воздействие  на человека, выделяется шум производственного  происхождения. Уровень производственного  шума существенно вырос. Это  вызвано использованием высокопроизводительных  машин и механизмов, возрастанием  рабочих скоростей. Одним из  самых распространенных видов  производственного шума является  механический шум. Уровни этого  шума достигают 120 дБ. Во многих  отраслях промышленности преобладают  шумы импульсные и ударные,  которые выделяются как весьма  вредные. Неожиданные и ударные  шумы могут вызвать реакцию  испуга и неадекватность поведения.  Шум ударного происхождения наиболее  характерен для промышленности (металлургия,  машиностроение, транспорт). Своеобразное  негативное действие шума ударного  происхождения может вызвать  повышение кровяного давления, частоты  дыхания, синусовую аритмию и  снизить умственную работоспособность. Для проведения инструментальных исследований измерения уровня шума  используются поверенные  приборы. Мониторинг шумового воздействия проводится в соответствии с требованиями нормативных документов.

 

   Целью выпускной квалификационной работы являлась характеристика организационных основ и аппаратурно-технологического оснащения мониторинга шумового воздействия от промышленных источников.

Для достижения цели были решены следующие задачи:

1. Дать основные понятия нормируемых параметров и предельно допустимых уровней шума на рабочих местах производственных объектов и в селитебной территории. Ознакомиться с нормативными документами по оценки шумового воздействия.
2. Проанализировать методики мониторинга шумового воздействия.
3. Ознакомиться с аппаратурой для оценки шума.

Глава 1. АКТУАЛЬНОСТЬ ОЦЕНКИ ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ  В ГОРОДАХ

1. Характеристика воздействия шума на человека в условиях производственной среды

Наиболее выраженное неблагоприятное  воздействие акустического фактора  наблюдается в таких отраслях промышленности, как тяжелое машиностроение, нефтеперерабатывающая, химическая и  нефтехимическая промышленность, черная металлургия, деревообработка, строительство, полиграфия, а также на транспорте. 

Эксплуатация современного промышленного оборудования и средств транспорта сопровождается значительным уровнем виброакустических факторов. С точки зрения безопасности труда виброакустические факторы, в частности, вибрация и шум являются одними из наиболее распространенных вредных производственных факторов. Они занимают второе и третье место среди всех профзаболеваний. И в быту более 30% населения больших городов живут в условиях виброакустического дискомфорта [23].

Среди факторов окружающей среды на производстве, оказывающих вредное влияние на здоровье работающих, одним из ведущих является акустический шум, ультразвук, инфразвук и вибрация. В связи с этим большое значение имеет его правильная оценка при аттестации рабочих мест по условиям труда. Следствием продолжительного воздействия повышенных уровней производственного шума является развитие хронического профессионального заболевания — шумовой болезни [1].

 Шумом называют всякие неприятные, нежелательные звуки, оказывающие вредное, раздражающее воздействие  на организм человека, мешающие восприятию полезных сигналов, снижающие его работоспособность.  

С ростом производительности труда за счет создания новых машин  и механизмов, увеличения  их мощности, новых технологических процессов шум постоянно нарастает [8].

Шум вызывает головную боль, повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, ослабление памяти, боли в сердце, влияет на различные  отделы головного мозга, нарушая  нормальные процессы высшей нервной  деятельности. Это воздействие возникает  даже раньше, чем происходят изменения в органе слуха [1].

Важным вопросом в борьбе с шумом, вызывающим утрату слуха, является оценка шумового воздействия. Утрата слуха может быть непосредственно связана с предельными уровнями шума. Вредные уровни шума не всегда вызывают боль, поэтому чаще всего незамедлительная реакция или жалобы от работников отсутствуют.

2. Воздействие шума от производственных объектов

Промышленные предприятия, расположенные на отдельных площадках  или в составе промышленных зон  города, являются источниками шума, по отношению к прилегающей к  ним жилой территории. При этом уровни шума в основном зависят от работы вентиляционного оборудования, установленного на открытой территории, и движения автомобильного транспорта, перемещающегося в пределах промышленных территорий.

Опыт разработки проектов организации санитарно-защитных зон  промышленных и коммунальных объектов подтверждает указанное положение. Станки и оборудование, находящиеся  в цехах, практически не оказывают  акустического влияния на прилегающую территорию и застройку.

Уровни шума, превышающие  нормативные значения, создаются  объектами энергоснабжения и  теплоэнергетики, которые могут  располагаться в пределах промышленных территорий, а также размещаться  на незначительном удалении от жилой  застройки. Наиболее неблагоприятная  ситуация создается вокруг ТЭЦ. При строительстве ТЭЦ предусматривается, что СЗЗ для жилой застройки должно составлять 1500 м. Однако по факту расстояние от застройки до границ ТЭЦ составляет 200—300 м. Измеренные уровни шума у жилой застройки от ТЭЦ в г. Москве превышают нормативные уровни звука в ночное время на 7—10 дБ.

Для ТЭЦ, расположенных в  центральной части города, где  территориальные разрывы уменьшились  до 50 м, превышение нормативных уровней достигает 18 дБ, что существенным образом ухудшает условия проживания.

Снижение внешних уровней  шума от ТЭЦ достигается реализацией  комплекса мероприятий, включающих замену существующих машин и механизмов на менее шумные, установку дополнительных глушителей шума на используемом оборудовании. Указанные мероприятия являются весьма дорогостоящими. К тому же они могут быть реализованы только при полной или частичной остановке предприятий и должны реализовываться поэтапно.

Превышение нормативных  уровней звука от теплостанций на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам, составляет 2—10 дБ. Как правило, превышение нормативных уровней звука фиксируется в ночное время. Основные мероприятия по снижению шума от этих объектов носят конструктивный характер и могут реализовываться при их реконструкции и модернизации.

Что касается вентиляционных установок, устанавливаемых на промышленных предприятиях, то в настоящее время  имеется большое разнообразие вентиляторов, обеспечивающих требуемый воздухообмен промышленных помещений и имеющих  сравнительно низкие шумовые характеристики. Имеются звукопоглощающее оборудование и материалы, обеспечивающие шумоглушение вентиляционных установок. Сами специалисты при проектировании систем вентиляции находят технические решения, обеспечивающие выполнение нормативных требований к допустимым уровням звука на выходе вентиляционных систем. Все это позволяет прогнозировать снижение уровней шума от оборудования промышленных и коммунальных объектов по границам предприятий до значений, не превышающих допустимые уровни звука, установленные для территории жилой застройки. Определенные трудности возникают при необходимости снижения уровней шума от автотранспорта, передвигающегося в пределах промышленных территорий и на магистралях, по которым осуществляется подъезд транспорта. Для решения этого вопроса необходимо устройство крытых помещений для погрузки и разгрузки материалов и изделий, устройство стоянок для грузового транспорта на участках, в наибольшей степени удаленных от жилой застройки, экранирования проездов зданиями производственного назначения [26].

Вредное воздействие оказывают  импульсные источники шума. К таким  источникам относятся испытательные  стенды. Шумовое воздействие от импульсных источников сравнивают с звуком взлетающего реактивного самолета и со стартом ракеты. Уровень звука данных источников от 130-145 дБ,  данный уровень превышает допустимый уровень в 3,5 раза [4]. 

Поэтапное снижение уровней  шума от объектов промышленности, будет обеспечиваться при условии:

1. вывода застройки из санитарно-защитных зон после реализации мероприятий по снижению шума от работы оборудования указанных объектов;
2. повышения звукоизоляции ограждающих конструкций зданий и помещений, в которых размещается рабочее оборудование объектов электроэнергетики и теплоэнергетики;
3. реализация средств и методов шумоглушения рабочего оборудования при новом строительстве и реконструкции объектов электроэнергетики и промышленности.

3. Источники и виды производственного шума.

Источниками возникновения  шума могут быть следующие явления: ударное взаимодействие двух и более  тел, трение взаимодействующих поверхностей, вынужденные колебания твердых  тел, возникновение газовых вихрей у твердых границ потока, перемешивание  газовых потоков при их движении с разными скоростями, пульсации  давления в гидравлических системах, действие переменных магнитных сил  [2].

В зависимости от причин и характера возникающего шума все  источники подразделяются на четыре основных типа:

1. механические,
2. аэродинамические
3. гидродинамические
4. электромагнитные.

 

 

 

 

Рис.1.1 Классификация источников шума

Механический шум:

На ряде производств преобладает механический шум, основными источниками которого являются зубчатые передачи, механизмы ударного типа, цепные передачи, подшипники качения и т.п. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуками в зазорах, движением материалов в трубопроводах. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума являются форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материала, состояние поверхностей взаимодействующих тел и их смазывание. Машины ударного действия, к которым относится, например, кузнечнопрессовое оборудование, являются источником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, превышает допустимый. На машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков. Аэродинамический шум

 

Рис. 1.2 Механизмы возникновения  аэродинамического шума

Причинами аэродинамического  шума являются:

• периодический выпуск газа в атмосферу, этот шум называется сиренным (объемным), так как типичным примером его является звук сирены; механизм подобного шума также характерен для воздуходувок, пневматических двигателей, компрессоров, выпуска и впуска двигателя внутреннего сгорания.
• возникновение вихрей и неоднородностей потока у твердых границ; этот шум называется вихревым, он характерен для вентиляторов, турбовоздуходувок, турбокомпрессоров, воздуховодов;
• возникновение отрывных течений, которые приводят к пульсации давления (силовой шум); это происходит в деталях воздуховодов (в тройниках, в местах изменения сечения, дроссель - клапанах).
• перемешивание потоков, движущихся с разными скоростями (шум свободной струи) вдали от твердых границ, которое вызывает турбулентный шум, преобладающий в шуме выброса сжатого воздуха в реактивных струях.